DE102004058503A1 - Fahrzeugsitz für einen Kraftwagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz für einen Kraftwagen, welcher mit einem Sitzuntergestell (14) entlang einer quer zur Sitzlängsachse verlaufenden kurvenförmigen Führungsbahn verfahrbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in jedem Punkt der kurvenförmigen Führungsbahn der diese beschreibende Radius (r) einen gedachten Mittelpunkt (M) aufweist, der oberhalb des Schwerpunkts (G¶S¶) des mit einem Fahrzeuginsassen belegten Fahrzeugsitzes liegt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
• Aus der EP 0 401 092 B1 ist bereits ein derartiger Fahrzeugsitz als bekannt zu entnehmen, welcher mit einem Sitzuntergestell entlang einer quer zur Sitzlängsachse beziehungsweise quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden kurvenförmigen Führungsbahn verfahrbar ist. Das Sitzuntergestell ist hierzu auf einer Halterung befestigt, deren Vorderteil über ein Kugelgelenk mit dem Fahrzeugboden verbunden ist, und deren Hinterteil Rollen besitzt, welche in am Fahrzeugboden befestigten, kurvenförmigen Führungen verfahrbar sind. Bei einer Kurvenfahrt kann hierbei der Fahrzeugsitz mittels einer Neigungseinrichtung derart verfahren werden, dass die – bezogen auf die Fahrtrichtung – jeweils äußere Sitzkante des Fahrzeugsitzes angehoben und die innere Sitzkante abgesenkt wird. Die Neigungseinrichtung, welche bei den gezeigten Ausführungsbeispielen als hydraulischer Druckzylinder oder elektrischer Schrittmotor ausgebildet ist, regelt die Neigung des Fahrzeugsitzes in Abhängigkeit einer Einrichtung zur Erkennung der Querbeschleunigung, welcher der Sitz ausgesetzt ist. Mit anderen Worten wird die seitliche Neigung des Fahrzeugsitzes also in Abhängigkeit der gemessenen Querbeschleu nigung und der hieraus ermittelten Neigungseinstellung des hydraulischen Druckzylinders eingestellt.
• Weiter ist aus der US 3 632 076 A ein Sitz für einen Traktor beschrieben, der sich bei Schrägfahrt des Fahrzeugs selbsttätig immer so ausrichtet, dass er in der Horizontalen verbleibt. Eine Einstellung des Fahrzeugsitzes in Abhängigkeit der Querbeschleunigung des Traktors ist allerdings nicht Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugsitz für einen Kraftwagen der eingangs genannten Art zu schaffen, der gegenüber dem Stand der Technik einfacher ausgebaut ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
• Bei dem Fahrzeugsitz nach der Erfindung ist die quer zur Sitzlängsachse verlaufende kurvenförmige Führungsbahn derart gestaltet, dass in jedem Punkt der Führungsbahn der diese dort beschreibende Radius an einem gedachten Mittelpunkt endet, welcher oberhalb eines Gesamtschwerpunktes – gebildet aus dem Schwerpunkt des Fahrzeugsitzes sowie dem Schwerpunkt des Sitzinsassen – zu liegen kommt. Die Führungsbahn ist dabei insbesondere kreisförmig mit einem kontinuierlichen Radius ausgebildet, wobei in diesem Fall der gedachte Mittelpunkt dieses Kreises oberhalb des Schwerpunktes des mit dem Fahrzeuginsassen belegten Fahrzeugsitzes liegt. Anstelle dieser beispielsweise etwa halbkreisförmigen Ausbildung der Führungsbahn wäre es ebenfalls denkbar, diese dem Teil einer Ellipse nachzubilden, wobei dann vorzugsweise der Radius der Ellipse gegen die seitlichen Enden der Führungsbahn hin abnimmt. Es ist ersichtlich, dass bei einer einer Ellipse nachgebildeten Führungsbahn der in jedem Punkt diese beschreibende Radius an einem gedachten Mittelpunkt endet, welcher in Abhängigkeit des jeweiligen Punktes auf der Ellipse entlang einer Bahn mitwandert. Im Unterschied zu einer kreisförmigen Führungsbahn erhält man also keinen statischen Mittelpunkt, sondern einen ebenfalls entlang einer gewissen Bahn mitwandernden Mittelpunkt.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung pendelt der Fahrzeugsitz – bezogen auf die Fahrtrichtung – nach außen, also mit der außenseitigen Seitenwange nach oben und mit der innenseitigen Seitenwange nach unten, um somit dem Fahrer einen besseren Seitenhalt zu gewähren. Es wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Fahrzeugsitz oberhalb des gesamten Sitzschwerpunktes – gebildet aus dem Schwerpunkt des Fahrzeugsitzes und dem Schwerpunkt des Sitzinsassen – an dem gedachten Mittelpunkt nach Art einer gedachten Pendels aufzuhängen, so dass sich der Fahrzeugsitz bei Kurvenfahrt durch die Fliegkraft beziehungsweise die Querbeschleunigung in eine optimale Lage einpendeln kann.
• Die kurvenförmige Führungsbahn wird vorzugsweise von einer vorderen und einer hinteren kurvenförmigen Querschiene gebildet, wobei die jeweiligen Kurvenmittelpunkte der beiden Querschienen auf einer durch den Mittelpunkt der Führungsbahn verlaufenden Horizontalachse liegen. Hierdurch ergibt sich insgesamt ein äußerst stabiler und funktionssicher pendelnder Fahrzeugsitz, der zudem auf äußerst einfache Weise mittels lediglich zweier Querschienen am Fahrzeugboden festzulegen ist.
• Der Fahrzeugsitz ist vorzugsweise über Abstützelemente in der Form von Wälzkörpern entlang den Querschienen geführt ver fahrbar, da diese eine störungssichere und leichte Verfahrbarkeit des Fahrzeugsitzes in Querrichtung gewährleisten.
• Um den Fahrzeugsitz nach einer seitlichen Auspendelung wieder in die zentrale Ausgangslage zurückzubringen, sind Rückstellmittel vorzugsweise in Form von Federelementen vorgesehen. Um ein seitliches Schaukeln zu verhindern, sind zudem Dämpfungsmittel vorgesehen, mit denen die Pendelbewegung des Sitzes gedämpft ist. Vorzugsweise können die Rückstell- und Dämpfungsmittel als integrale Feder-Dämpfer-Elemente ausgebildet sein, welche äußerst platzsparend unterhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet werden können.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt:
• eine schematische Vorderansicht auf den über ein Sitzuntergestell am Fahrzeugboden abgestützten Fahrzeugsitz, welcher erfindungsgemäß entlang einer kurvenförmigen Führungsbahn verfahrbar ist.
• In der Zeichnung ist in schematischer Vorderansicht ein Fahrzeugsitz eines Kraftwagens dargestellt, von dem im Wesentlichen eine Rückenlehne 10 und ein Sitzteil 12 erkennbar sind, welche auf einem Sitzuntergestell 14 ruhen. Von dem Sitzuntergestell 14 sind zwei in Fahrzeuglängsrichtung parallel zueinander verlaufende Längsschienen 16 zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes erkennbar, die am Fahrzeugboden 18 des Kraftwagens festgelegt sind. Senkrecht zu den Längsschienen 16 beziehungsweise quer zur Sitzlängsachse sind zwei kurvenförmige parallel zueinander verlaufenden Querschienen 20, 22 vorgesehen, von welchen in der Zeichnung lediglich die vordere Querschiene 20 zu erkennen ist. Die vordere und die hintere Querschiene 20, 22 sind dabei nahe des vorderen beziehungsweise hinteren Endes des Sitzteiles 12 beziehungsweise der Längsschienen 16 angeordnet. Die Querschienen 20, 22 sind über Konsolen 24 an der jeweiligen Oberschiene der Längsschienen 16 befestigt. Innerhalb der – in Fahrzeugquerrichtung gesehen – parallel zueinander verlaufenden Querschienen 20, 22 sind jeweils zwei zugehörige Abstützelemente in Form von Wälzkörpern 26 verfahrbar und geführt aufgenommen, welche ihrerseits an Stützkonsolen 28 des Sitzteils 12 drehbar gelagert sind. Die Stützkonsolen 28 ragen dabei von der Unterseite des Sitzkissenträgers des Sitzteiles 12 nach unten ab. Die Querschienen 20, 22 sind im Querschnitt gesehen derart gestaltet, dass die Wälzkörper 26 in Querrichtung des Sitzes abwälzen können und in Längsrichtung des Sitzes gegen Herausspringen aus den Querschienen 20, 22 gesichert sind. Mit ausgezogenen Linien ist in der Zeichnung der Fahrzeugsitz in seiner Ausgangsstellung dargestellt, in welcher das Sitzteil 12 zumindest annähernd horizontal verläuft. Stellt sich auf Grund einer insbesondere schnellen Kurvenfahrt mit dem Kraftwagen eine mit dem Pfeil F_Q dargestellte Fliegkraft beziehungsweise Querbeschleunigung am Fahrzeugsitz ein, so wird der Fahrzeugsitz samt dem Sitzinsassen innerhalb der Querschienen 20, 22 entlang einer quer zur Sitzachse verlaufenden kurvenförmigen Führungsbahn in Richtung des Kurvenäußeren verfahren. Die Position des Fahrzeugsitzes bei einer mittleren Kurvenfahrt ist in der Zeichnung mit gestrichelten Linien dargestellt. Es ist ersichtlich, dass bei einer insbesondere schnellen Kurvenfahrt der Sitz auf der Kurvensaußenseite nach oben und auf der Kurveninnenseite nach unten bewegt wird, um so dem Fahrer einen besseren Seitenhalt zu geben. Die Krümmung der Führungsbahn des Fahrzeugssitzes, welche durch die vordere und hintere Querschiene 20, 22 festgelegt ist, ist dabei so gewählt, dass in jedem Punkt der kurvenförmigen Führungsbahn der diese beschreibende Radius r an einem gedachten Mittelpunkt M endet, der oberhalb des Gesamtschwerpunkte G_S – gebildet aus dem Schwerpunkt des Fahrzeugssitzes S_s und dem Schwerpunkt des Sitzinsassen D_S – zu liegen kommt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Querschienen 20, 22 mit einer kreisrunden Krümmung versehen. Demgemäß enden die Radien r an jedem Punkt der Querschienen 20, 22 in dem hier statischen Mittelpunkt M. Der Mittelpunkt M der Radien der Querschienen 20, 22 liegt demgemäß beim gezeigten Ausführungsbeispiel immer an derselben Stelle. Ist hingegen die Führungsbahn beziehungsweise die beiden Querschienen 20, 22 der Form eines Teiles einer Ellipse nachgebildet, so endet der jeweilige Mittelpunkt am Ende des die kurvenförmige Führungsbahn beschreibenden Radiuses nicht zwangsweise an einer Stelle, sondern vielmehr kann der Mittelpunkt M dann entlang einer gewissen vorgegebenen Bahn wandern.
• Allen durch die Form der vorderen und hinteren Querschiene 20, 22 festgelegten jeweiligen Führungsbahn ist es jedoch gemeinsam, dass der Mittelpunkt M unabhängig vom Pendelausschlag des Fahrzeugsitzes jeweils oberhalb des Gesamtschwerpunktes G_s des mit dem Fahrzeuginsassen belegten Fahrzeugsitzes liegt. Mit anderen Worten ist der Fahrzeugsitz oberhalb des gesamten Sitzschwerpunktes G_s nach Art eines Pendels an dem gedachten Aufhängungspunkt beziehungsweise Mittelpunkt M aufgehängt, um sich so bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens durch die Fliegkraft in einer optimalen Lage einzupendeln. Durch die Anordnung des Pendelaufhängungspunktes M oberhalb des Schwerpunktes G_s des besetzten Sitzes wird dabei erreicht, dass der Sitz alleine auf Grund der physikalischen Grundgesetze bei einer Kurvenfahrt nach außen verfahren wird, so dass die bei Kurvenfahrt äußere Sitzkante des Sitzteils 12 angehoben und die innere Sitzkante des Sitzteils 12 abgesenkt wird. Die vordere und die hintere Querschiene 20, 22, welche in ihrer Form einander vorzugsweise entsprechen, umfassen jeweils einen Kurvenmittelpunkt, der auf einer durch den Mittelpunkt M der Führungsbahn des Fahrzeugsitzes verlaufenden Horizontalachse liegen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft diese Horizontalachse normal zur Zeichnungsebene durch den Mittelpunkt M. Anstelle der beiden Querschienen 20, 22 wären natürlich auch andere Führungen denkbar, mit denen eine quer zur Sitzlängsachse verlaufende kurvenförmige Führungsbahn zu erreichen ist.
• Im Bereich des Sitzuntergestells 14 sind zudem Rückstellmittel vorgesehen, mit welchen der nach einer Kurvenfahrt ausgelenkte Fahrzeugsitz wieder in seine zentrale Ausgangslage zurückgebracht wird. Zudem sind im Bereich des Sitzuntergestells 14 Dämpfungsmittel vorgesehen, mit welchen ein unerwünschtes Schaukeln des Fahrzeugsitzes in Querrichtung verhindert und die Pendelbewegung des Fahrzeugsitzes gedämpft wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Rückstell- und Dämpfungsmittel zu integralen Feder-Dämpfer-Elementen 30 vereint. Diese Feder-Dämpfer-Elemente 30 sind einerends kraftwagenfest beispielsweise an den Querschienen 20, 22 und anderenends an der Außenseite des Sitzteils 12 befestigt.

Claims (10)

1. Fahrzeugsitz, der mit einem Sitzuntergestell (14) entlang einer quer zur Sitzlängsachse verlaufenden kurvenförmigen Führungsbahn verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Punkt der kurvenförmigen Führungsbahn der diese beschreibende Radius (r) einen gedachten Mittelpunkt (M) aufweist, der oberhalb des Schwerpunkts (G_S) des mit einem Fahrzeuginsassen belegten Fahrzeugsitzes liegt.
2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn als Kreisbahn mit einem zumindest annähernd konstanten Radius ausgebildet ist.
3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt (M) der Führungsbahn in einer vertikalen Ebene liegt, die bei in Grundstellung mit horizontal ausgerichteter Sitzfläche des Sitzteils (12) des Fahrzeugsitzes durch die Sitzflächenmitte hindurch verläuft.
4. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn von einer vorderen und hinteren kurvenförmigen Querschiene (20, 22) festgelegt ist, deren Kurvenmittelpunkte auf einer durch den Mittelpunkt (M) der Führungsbahn verlaufenden Horizontalachse liegen.
5. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschienen (20, 22) über Längsschienen (16) zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes am Boden (18) eines Kraftwagens festlegbar sind.
6. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugsitz jeweils mit den Querschienen (20, 22) zugeordneten Abstützelementen (26) versehen ist, die in den Querschienen (20, 22) geführt sind.
7. Fahrzeugsitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente Wälzkörper (26) aufweisen, die sich in den Querschienen (20, 22) abwälzen.
8. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeugsitz Rückstellmittel zu dessen Rückstellung in die Grundstellung angreifen.
9. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeugsitz Dämpfungsmittel zur Dämpfung der Querbewegung angreifen.
10. Fahrzeugsitz nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstell- und Dämpfungsmittel Feder-Dämpfer-Elemente (30) aufweisen.